2026年9月16日,我国 首个熔盐耦合超临界二氧化碳循环发电商业示范项目“睿碳号”,在华能山东发电有限公司八角电厂开工建设。项目规划建设1台全球最大的50兆瓦超临界二氧化碳发电机组,配套100兆瓦/400兆瓦时熔盐储能系统。 作为国家科技重大专项“二氧化碳‘热力电池’关键技术开发与工程示范”的载体工程,其开工标志着我国在超临界二氧化碳循环发电技术与新型储能融合领域迈出关键一步。
一、项目详情:三套系统,一个“热力电池”
“睿碳号”项目由熔盐储能系统、超临界二氧化碳循环发电系统、蒸汽发生系统三部分组成,创新采用 “储热+发电” 的运行模式。
运行逻辑并不复杂: 用电低谷时,项目将华能山东八角电厂原有两台超超临界热电联产机组的富余电能用于加热熔盐,电能随即转化为热能,储存在熔盐这一大型“超级充电宝”中;用电高峰时,高温熔盐释放热量,加热二氧化碳,进而驱动机组发电。
技术路线方面,传统火电机组以水蒸气作为循环工质,而超临界二氧化碳发电机组以超临界二氧化碳作为循环工质,驱动机组发电。二氧化碳在加压至7.38兆帕、加热至31℃以上时,会进入兼具高密度和低粘度的“超临界态”,做功能力强,且整个循环过程中不发生相变。
设计参数方面,50兆瓦超临界二氧化碳机组产汽能力为110吨/小时(1.0MPa),熔盐储热时长为4小时,可同时连续发电和产汽2小时。
二、项目进展
开工时间:2026年9月16日
建设地点:华能山东八角电厂,位于山东烟台
投产计划:项目预计2027年年内建成投产
华能八角电厂原有两台67万千瓦超超临界抽汽供热机组,是目前国内最大的高效环保双抽热电联产机组,年发电约67亿千瓦时,可为2200万平方米建筑面积提供供暖。“睿碳号”落地于此,可充分利用电厂既有热电联产机组的富余电能作为储热来源,实现煤电机组与新型储能技术的深度融合。
项目建成后,将显著提升煤电机组的深度调节和供热保障能力。在新能源大规模接入电网的背景下,煤电需要从“基荷电源”转向“调节电源”,“睿碳号”所提供的“储热+发电”模式,正是煤电灵活性改造的一条新路径。
三、技术原理:为什么用二氧化碳发电?
超临界二氧化碳循环发电技术被美国MIT评为“全球十大突破性技术”,也是我国《“十四五”现代能源体系规划》重点示范技术。相比传统水蒸气循环,其优势集中在三个方面:
一是效率更高。 在600℃温度下,超临界二氧化碳循环发电效率比传统蒸汽循环高3—5个百分点。在中高温区间,其效率高于传统水蒸气朗肯循环。
二是设备更小。 同等装机容量下,超临界二氧化碳发电机组体积和重量大幅缩减。以“超碳一号”示范工程为参照,其场地需求及用水需求降低约50%。
三是响应更快。 超临界二氧化碳机组可实现0至100%负荷连续平滑调节,调节速率约是传统煤电机组的4倍,能够快速响应电网调峰需求。对于以新能源为主体的新型电力系统而言,这种快速调节能力尤为关键。
此外,超临界二氧化碳的工作压力(约23兆帕)低于超超临界水蒸气机组(不低于31兆帕),系统安全性更高。
文章内容来源中国能源报等公开信息,流程工业整理编辑,责任编辑:胡静,审核人:李峥
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作者:本刊编辑部
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